Sähkövirran laatu on tärkeä rooli sähkön tehokkaassa toimittamisessa kuluttajille. Kun virrasta tulee tärkeämpi ja arvokkaampi resurssi koko maailmalle, on tärkeää säilyttää sen laatu kaikilla käyttötasoilla laitteiden luotettavan toiminnan kannalta.
Epälineaaristen kuormien ja tehoelektroniikkalaitteiden käytöstä johtuen sähköjärjestelmän siirrossa jakelu- ja käyttöalueet johtavat jännitteen ja virran aaltomuotojen vääristymiin. Olemme jo tietoisia täydellinen harmoninen vääristymä vaiheohjauksella ja vaihtovirran integroidulla ohjauksella.
Nyt päivän sähkönjakeluyritykset osoittavat kilpailukykyä parantamaan sähkön laatua lisäämällä huolta siitä kannattavuuden ja asiakastyytyväisyyden saavuttamiseksi.
Mikä on sähkön laatu?
Jos laitteisiin tai laitteisiin syötetty teho on puutteellinen, se johtaa heikkoon suorituskykyyn. Hyvä virranlaatu saa laitteen toimimaan kunnolla vaikuttamatta suorituskykyyn tai elinajanodotteeseen.
Sähkövirran laatu
IEEE-standardin mukaan sähkönlaadun laadulla tarkoitetaan 'herkkien elektronisten laitteiden virran ja maadoituksen käsitettä sopivalla tavalla laitteille, joissa on tarkka johdotusjärjestelmä ja muut liitetyt laitteet'. Se on jännitteen ja virtojen poikkeama ihanteellisista tai todellisista aaltomuodoista.
Aaltomuotojen poikkeama todellisesta
Kuvassa verkkovirtaan syötetty teho on puhdasta virran ja jännitteen siniaaltoa. Vaikka teho saavuttaa kuorman, se ei enää säilytä muotoa epälineaaristen kytkinlaitteiden vuoksi.
Kuten havaittiin, muoto poikkesi ihanteellisesta edellisestä. Tämä poikkeama aiheuttaa vakavia ongelmia sähkölaitteissa, kuten valon välkkyminen, erilaisten laitteiden toimintahäiriöt, alhainen moottorin nopeus jne.
Käyttämällä sähkönlaadun analysaattoreita voimme arvioida tai analysoida vääristynyttä aaltomuotoa.
Virranlaatuongelmat
Tehon laadusta päättävät loppukäyttäjät. Jos voimalaite toimii tyydyttävästi tietyllä syötöllä, teho on hyvälaatuista. Jos se ei toimi hyvin tai ei toimi, virran laatu on huono. Syitä huonoon sähkön laatuun tai sähkön laatuun liittyviä kysymyksiä käsitellään jäljempänä.
1. tehotaajuushäiriöt
a. jännite taipuu ja turpoaa
Jännite painuu
Jännitteen aleneminen tai laskeminen on jännitetasojen lasku nimellisarvoista tehotaajuudella. Se kestää noin puolesta jaksosta useisiin sekunteihin. Pienet jännitteet johtuvat useista tekijöistä, kuten sähkömoottorit, kaariuunit, käyttöongelmat, välkkyminen jne.
Moottorit pitävät erilaisista induktiotyypit moottorit ottavat käynnistyksen aikana erittäin suuren virran, mikä johtaa jyrkkään jännitehäviöön.
Myös kaariuuneissa tarvitaan aluksi suuria ampeereja korkeiden lämpötilojen tuottamiseksi. Apuohjelmat laskevat jännitteet joillakin tekijöillä, kuten salama, puiden, lintujen ja eläinten kosketus sähköjohtoihin, kytkentätoiminnot, eristysviat jne.
jännite turpoaa
Jännitteen turpoaminen johtuu kuormien siirtymisestä yhdestä lähteestä toiseen, äkillisistä hylkimis- ja käyttökuormista. Välkyntä on matalataajuinen ongelma, joka esiintyy pääasiassa käynnistys- tai matalajännitetilanteissa.
Välkyntä johtuu pienistä jännitteistä tai taajuudesta, jotka ihmissilmä voi havaita.
Jännitteen notkokset ja turpoamiset johtavat laitteiden toimintahäiriöihin, moottoreiden tehokkuuden menetyksiin, eristysvirheisiin, valaistuksen vaihteluihin, releiden ja urakoitsijoiden laukaisemiseen jne.
Tehotaajuushäiriöitä ei voida helposti parantaa, jos ne syntyvät lähdetasolla, koska ne käsittelevät suuria tehoja. Näitä voidaan kuitenkin vähentää, jos ne tapahtuvat sisäisesti kuormitusten vuoksi, erottamalla päätekuormat herkistä kuormista.
b. Sähköiset transientit
Sähköiset transientit
Siirtymät ovat syklin alapuolisia häiriöitä, jotka kestävät alle yhden syklin AC-aaltomuodot . Rajoitettujen taajuusvasteiden tai näytteenottotaajuuden vuoksi transienttien havaitseminen ja mittaaminen on erittäin vaikeaa.
Niitä kutsutaan joskus piikeiksi, aaltoiksi, tehopulsseiksi jne. Ne johtuvat ilmakehän häiriöistä, kuten valaistuksesta ja aurinkokennoista, vikavirtahäiriöistä, kuormien vaihtamisesta, kondensaattoripankkien, voimajohtojen kytkemisestä jne.
Sähköisen transientin vaimennus
Jotkut laitteet on suunniteltu transientteja ajatellen, mutta suurin osa laitteista pystyy käsittelemään muutamia transientteja riippuen transientin vakavuudesta ja laitteen käyttöiästä. Näitä transientteja rajoittavat ylijännitesuojat, suodattimet ja muut transienttivaimentimet, kuten kuvassa on esitetty.
c. Yliaallot
Jännitteen ja virtojen harmoninen luonne on poikkeama alkuperäisistä tai puhtaista siniaalloista. Harmoniset taajuudet ovat perustaajuuden kiinteitä kerrannaisia ja ovat hyvin yleisiä sähköjärjestelmissä.
Yliaaltojen järjestys erottaa nämä parillisiksi (2, 4, 6, 8, 10) ja parittomiksi (3, 5, 7, 9, 11). Suuret epälineaariset kuormitukset tuottavat parittomia harmonisia yliaaltoja ja parillisia harmonisia muodostuu sähkölaitteiden epätasaisesta toiminnasta johtuen, kuten muuntajan magneettivirrat sisältävät tasaisia harmonisia komponentteja.
Yliaallot
Näiden harmonisten taajuus riippuu harmonisten järjestyksestä, koska toinen harmoninen taajuus on 2 kertaa perustaajuus. Ne syntyvät epälineaarisista kuormista, kaariuuneista, sähkömoottoreista, UPS-järjestelmistä, erilaisista akkutyypit , hitsauslaitteet jne.
Perusaaltomuodon päälle asetetaan parittomat yliaallot, mikä johtaa vääristyneisiin aaltomuotoihin. Näillä harmonisilla on vakavia vaikutuksia erilaisiin sähkölaitteisiin, kuten kaapeleiden ja laitteiden ylikuumeneminen, häiriöt viestintäjohtoihin, virheet ilmoitettaessa sähköisiä parametreja, todennäköisyys tuottaa resonanssiolosuhteita jne.
Ne voidaan helposti mitata harmonisilla analysaattoreilla ja vähentää niitä käyttämällä erilaisia harmonisia suodattimia, kuten aktiivisia ja passiivisia tyyppejä.
2. Tehokerroin
Tehokerroin on toinen tärkein tekijä, joka vaikuttaa sähkön laatuun. Pieni tehokerroin aiheuttaa useita ongelmia, kuten moottoreiden ylikuumenemisen ja heikon valaistuksen. Se johtaa myös siihen, että käyttäjiä rangaistaan vastaamaan sähkövaatimuksiin. Tehokerroin on aktiivisen tehon suhde näennäistehoon ja se määrittää sähkönkäytön määrän.
Oletetaan, että jos tehokerroin on 0,8, se kertoo, että 80 prosenttia tehosta käytetään ja loppu energia hukkaan häviöinä. Pieni tehokerroin johtuu induktiomoottoreista, näennäisistä tehoelementeistä sähköverkkoverkossa jne.
Tehokertoimen parantaminen kondensaattorilla
Pienitehoista kerrointa parannetaan käyttämällä tehokertoimien korjauslaitteita, kuten kondensaattorisuodatinpankkeja, synkronisia lauhduttimia ja muita kompensointilaitteita.
Tehokertoimen parantaminen kondensaattoreita käytettäessä sähkölaskut vähenevät. Tässä lähteestä saatavaa näennäistehoa pienentävät kondensaattorit, jotka tarjoavat johtavaa tehoa luonnossa.
3. Maadoitus
Hyvä virranlaatu sisältää turvallisuuden sekä laitteille että käyttäjille. Maadoitus tarjoaa järjestelmän suojauksen sekä laitteiden suojauksen. Maa toimii vakio referenssipotentiaali toisen potentiaalin kanssa, joka aiotaan mitata.
Jos laitteen runko ei ole kunnolla maadoitettu, seurauksena on vakava isku yksilöille. Järjestelmän maa suojaa erilaisia laitteita vikaolosuhteilta ja muilta sähköjärjestelmissä esiintyviltä epänormaaleilta olosuhteilta.
Laitteet ja järjestelmän maadoitus
Signaalin vertailumaadoitus on täysin erilainen kuin normaali maadoitus, koska se ei tarjoa mitään suojaa laitteille tai henkilöille. Mutta elektronisten komponenttien tai laitteiden moitteettoman toiminnan kannalta on välttämätöntä tarjota matalan impedanssin polku tai vertailu.
Toivomme, että nyt sinulla on selkeä käsitys sähkön laadusta ja sen syistä. Kiitos, että vietit arvokasta aikaa tämän artikkelin lukemiseen.Kirjoita mielipiteesi ja ehdotuksesi tästä artikkelista alla olevaan kommenttiosioon.
Valokuvahyvitykset:
Aaltomuotojen poikkeama todellisesta sähkölaitteet
Jännitteen painumat turpoavat vaatimustenmukaisuusklubi
Sähköiset transientit hänen energiansa
Yliaallot hänen energiansa
Tehokertoimen parantaminen kondensaattorilla lesl
Laitteet ja järjestelmän maadoitus 2. bp
